殼聚糖及其在藥物制劑和生物技術(shù)中的應(yīng)用探析

摘要：殼聚糖是非常稀有的一種天然帶正電荷的高分子電解質(zhì)，生物相容性以及降解性都非常強(qiáng)，在藥物以及生物制品當(dāng)中有非常多的應(yīng)用，因此，本文將對殼聚糖及其在藥物制劑和生物技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行探析，以期能夠為這一方面的工作提供更多的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：殼聚糖? 藥物制劑? 生物技術(shù)? 應(yīng)用

1.引言

生物制劑是一種可再生資源，因此其正在逐漸引起人們的重視，殼聚糖在整個生物材料當(dāng)中的量僅次于纖維素，是整個自然界當(dāng)中一種非常少見的帶正電荷聚合物。它具有與甲殼質(zhì)一樣的性質(zhì)，其生物相容性比較好而且毒性也非常低，可以運(yùn)用生物降解的方式將其降解，最初其主要被運(yùn)用到了紡織工作以及廢水處理工作當(dāng)中，但是在近些年來，其已經(jīng)被越來越多地運(yùn)用到生物以及醫(yī)學(xué)這些領(lǐng)域，所以本文重點(diǎn)將對這一方面的內(nèi)容進(jìn)行研究。

2.殼聚糖的性質(zhì)

在自然界當(dāng)中的殼聚糖含量非常低，因此一般都是通過甲殼質(zhì)來對殼聚糖進(jìn)行制備。蝦殼以及蟹殼是對甲殼質(zhì)進(jìn)行制造最主要的一類原材料，而在這里面，真菌等物質(zhì)也是一種潛在的資源。由于甲殼質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)比較強(qiáng)，所以其水溶性以及反應(yīng)性能相對而言都比較差，不過由于甲殼質(zhì)的主要脫乙酰基物質(zhì)是殼聚糖，所以殼聚糖可以在PH低于6的稀酸中水解，而且存在著相當(dāng)強(qiáng)的化學(xué)性質(zhì)，在使用的過程會非常方便。此外，在殼聚糖分子結(jié)構(gòu)當(dāng)中通常還會含有伯羥基、伯氨基以及仲羥基，在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中能夠通過對這三種活性基團(tuán)來做出篩選，從而產(chǎn)生不同的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生產(chǎn)出更多使用價值比較高的新型材料。殼聚糖還具有的一項比較重要的性質(zhì)就是殼聚糖的脫乙酰度，它代表著在聚多糖當(dāng)中自由氨基的量，紫外一階導(dǎo)法是對其進(jìn)行檢查最好的一種方法，這種檢查方法能夠不破壞樣品而且準(zhǔn)確性相對來說也比較高，而且還不受一些酸性介質(zhì)的影響。與此同時，殼聚糖一項非常重要的技術(shù)指標(biāo)就是粘度以及分子量。一般情況下來說，粘度越大，那么分子量也就越大。在這其中對殼聚糖粘度產(chǎn)生影響的因素有很多，例如分子量、脫乙酰度以及PH值這些因素都會在很大程度上影響到殼聚糖的粘度。

與甲殼質(zhì)有著相同的性質(zhì)，殼聚糖也是一個相對低毒的生物，它可以把存在于人體中的大部分溶菌酶都降解掉，因而也可以說明它不具有任何的生物毒性。同時從化學(xué)分子結(jié)構(gòu)的這一方面上來講，殼聚糖相比較來講并不活潑，通常也不能直接和生物體內(nèi)當(dāng)中的某些液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，因此在組織當(dāng)中一般也不會引起異物反應(yīng)。此外，殼聚糖在生物的體內(nèi)也不蓄積，生物相容性相對來說比較好，而這些特點(diǎn)都是醫(yī)用材料所期望的。

3.殼聚糖在藥物制劑和生物技術(shù)中的應(yīng)用

3.1在藥物制劑方面的應(yīng)用

殼聚糖本來是一個止血藥，它凝血的主要機(jī)理是由于含有正電荷的殼聚糖在神經(jīng)細(xì)胞表面上帶有負(fù)電的神經(jīng)氨酸基之間可以產(chǎn)生相互作用。同時，殼聚糖在止血生肌的過程中，還可以有效地抑制血纖維蛋白束的生成和結(jié)締細(xì)胞的生長。正是因為如此，運(yùn)用殼聚糖制作而成的繃帶能夠用于對傷口的包扎。殼聚糖作為藥物制劑最大的一個特點(diǎn)就是其能夠被生物組織當(dāng)中的溶菌酶所溶解，最終產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物無毒，而且還能夠被生物體充分地吸收。因此相比較與一些毒副作用比較強(qiáng)的生物材料來說具有非常大的優(yōu)勢。此外，殼聚糖自身還具有抗酸性以及抗?jié)兓顒樱軌蛴行У貙⑺幬飳ξ傅拇碳ぷ饔眠M(jìn)行緩解。由于殼聚糖能夠逐漸膨脹，因此將殼聚糖和藥物制作成顆粒能夠在一些酸性介質(zhì)當(dāng)中漂浮，進(jìn)而使得口服制劑在胃腸道當(dāng)中能夠得到改善，進(jìn)而使得藥物的生物利用度得到有效地提升。與此同時，殼聚糖還能夠作為抗癌藥物制劑的配料，其在抑制腫瘤產(chǎn)生以及轉(zhuǎn)移這一方面具有非常明顯的作用，而且殼聚糖還能夠選擇性地對白血病細(xì)胞進(jìn)行凝集，對這種細(xì)胞的生長產(chǎn)生一定的抑制作用，對正常的一些紅細(xì)胞以及骨髓不會產(chǎn)生影響。

3.2在生物技術(shù)方面的應(yīng)用

穩(wěn)定化酶相較于游離酶來說有著許多的好處，它既可以被反復(fù)地利用并且還可以從其作用物質(zhì)當(dāng)中分離。雖然一般來說，大多數(shù)的高聚物當(dāng)中的殘留單體通常都會使酶失活，但是因為在多殼聚糖當(dāng)中并不會產(chǎn)生殘留單體，所以它相較于一些其他的聚合物作為酶載體來說有著更大的優(yōu)越性。有專家已經(jīng)作了試驗，如果通過把脲酶固化在殼聚糖載體上，獲得的穩(wěn)定化脲酶熱穩(wěn)定性和重復(fù)性都相當(dāng)好，所以這種酶未來在醫(yī)學(xué)監(jiān)測工作當(dāng)中會有更加廣泛的運(yùn)用。此外，殼聚糖還能夠作為對細(xì)菌進(jìn)行冰凍保護(hù)的擔(dān)體，最主要的方式是將親水性能樹脂用量和殼聚糖的混合液分散到方紗當(dāng)中，然后再把動物細(xì)胞直接附著到這種擔(dān)體上面并加以冰凍保護(hù)，這樣就可以讓受保護(hù)的細(xì)胞成活率更高，并且在解凍以后這些方紗還可以重復(fù)使用。

4.結(jié)語

綜上所述，殼聚糖在當(dāng)前世界中是一種稀有的正電荷生物高分子化合物，具有非常多獨(dú)特的生物活性，應(yīng)用價值非常高。因此，有必要加強(qiáng)對這一方面的研究，促進(jìn)殼聚糖的廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊穎. 殼聚糖及衍生物在藥物制劑中的應(yīng)用研究[J]. 養(yǎng)生保健指南，2018（37）：298.

[2]馮自立，孫茜，陳旺，等. 葉酸修飾殼聚糖在腫瘤靶向制劑中的研究進(jìn)展[J]. 醫(yī)藥導(dǎo)報，2021，40（1）：94-99.

[3]劉丹丹. 人源化單克隆抗體藥物臨床前研發(fā)風(fēng)險管理研究[D].沈陽藥科大學(xué)，2019.

[4]劉刻峰. 喜樹堿類藥物納米遞送系統(tǒng)的構(gòu)建及抗腫瘤性能研究[D].北京林業(yè)大學(xué)，2019.

[5]李良萍. 共載阿霉素和siRNA的自組裝葉酸—生物素—季銨化陽離子淀粉納米粒的制備及體外協(xié)同抗腫瘤研究[D].安徽師范大學(xué)，2019.

[6]孫銘. 印度阿育吠陀與中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的藥物制劑對比研究[D].成都中醫(yī)藥大學(xué)，2019.

[7]孔德賢. 基于納米材料構(gòu)建電化學(xué)和電化學(xué)發(fā)光傳感器用于含氮類藥物分析研究[D].福州大學(xué)，2018.

作者簡介：孫瑩（1985.05 -）女，漢族，黑龍江哈爾濱人，碩士，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，主管中藥師，研究方向：中藥、生藥。